Aula Fisiologia Respiratória - Fisiologia II

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Fisiologi� Respiratóri�
O sistema respiratório é
composto pelo nariz, faringe, laringe,
traqueia, que se bifurca nos brônquios,
que se dividem em porções menores:
bronquíolos, bronquíolos terminais,
bronquíolos respiratórios, ductos
alveolares, sacos alveolares e
alvéolos. Do nariz até os bronquíolos
terminais, é considerada a porção
condutora, pois nesse local não ocorre
trocas gasosas.
Essa porção, por possuir muitas
células ciliadas, é importante na
filtração do ar. A partir dos bronquíolos
terminais, é considerado porção/zona
respiratória, pois já pode haver trocas
gasosas.
Principai� funçõe�:
● Trocas gasosas: obtenção de
O2 na inspiração, que é de
extrema importância para a
formação de ATP; e eliminação
de CO2 na expiração;
● Defesa e proteção: devido a
presença de células ciliadas e
células produtoras de muco,
capazes de aprisionar
partículas estranhas obtidas
através da inspiração; Grande
quantidade de macrófagos na
região alveolar;
● Vocalização: vibração das
cordas vocais durante a
passagem de ar, emitindo som;
● Umidificação, filtração e
aquecimento do ar;
● Manutenção do equilíbrio
ácido-básico: devido à
eliminação de mais CO2
quando o indivíduo apresenta
acidose metabólica, e em caso
de alcalose metabólica, a
ventilação é diminuída. •
Produção, metabolização ou
modificação de substâncias
vasoativas: capacidade de
produção de substâncias que
atuam sobre os vasos; a mais
conhecida é a angiotensina II,
responsável pela produção de
ECA.
● Reservatório de sangue: como
é um local altamente irrigado,
as veias presentes nos
pulmões, e quando necessário,
elas se contraem e jogam um
volume de sangue extra para a
circulação
Ventilaçã� pulmona�:
● Diz respeito à entrada
(inspiração) e saída (expiração)
de ar dos pulmões. É um
evento mecânico. Para ocorrer
a inspiração, processo ativo,
existem dois principais
músculos que estão associados
a esse evento. Um deles é o
diafragma e o outro são os
músculos intercostais externos.
O diafragma é o músculo que
divide a cavidade torácica da
cavidade abdominal; para que
haja inspiração, a caixa torácica
deve ser ampliada, e para que
isso aconteça, o diafragma se
contrai:
○ Deslocamento das
vísceras abdominais
para baixo;
-Deslocamento das
costelas para cima e
para fora;
○ Expansão da cavidade
torácica;
○ Diminuição da pressão
intratorácica;
Os músculos intercostais
externos atuam, na inspiração, se
contraindo e, assim, promovendo uma
abertura das costelas. Para ocorrer a
expiração, processo passivo, quando
em repouso, o diafragma relaxa,
voltando a sua posição normal, assim
pressiona o ar presente nos pulmões,
fazendo com que eles saiam. Da
mesma forma que os intercostais
externos. Quando há necessidade de
aumento de ventilação, atividade
física, por exemplo, haverá a
participação de músculos acessórios,
tanto na inspiração, quanto na
expiração. Na inspiração, tem-se
como músculos acessórios, os
esternocleidomastoideo e os
escalenos; durante a contração do
diafragma e dos intercostais externos,
os músculos acessórios puxam a
caixa torácica para cima, aumentando
ainda mais a caixa torácica. Na
expiração forçada, tem-se como
músculos acessórios os intercostais
internos e os abdominais. Para que o
ar possa entrar e sair, além dessa
parte mecânica, haverá algumas
pressões envolvidas.
Pressão Pleural: acontece pela
sucção do líquido pleural exercida
pelos linfáticos, e é importante para
permitir a adesão dos pulmões na
cavidade torácica. A única adesão do
pulmão é na região do hilo; todo o
resto fica solto da caixa torácica. Entre
a membrana que reveste o pulmão, a
pleura, e a cavidade que reveste a
cavidade torácica, existe um líquido
que recebe o nome de líquido pleural.
Esse líquido está constantemente
sendo sancionado pelos vasos
linfáticos, e essa sucção gera uma
pressão, a pressão pleural, a qual
permite que os pulmões fiquem
aderidos por completo à cavidade
torácica.
No momento de ampliação da
caixa torácica, toda a estrutura
respiratória também se amplia.
Pressão Alveolar: é o processo
de entrada e saída de ar nos alvéolos.
Nos alvéolos, quando aumentados, há
a diminuição de pressão no seu
interior, ou seja, ficou um espaço
grande para os gases já existentes no
seu interior. Desse modo, com a
pressão diminuída, o ar da inspiração
tende a entrar. No processo de
expiração, a pressão no alvéolo está
aumentada, o que contribui para a
saída do ar. Esse processo de
aumento e diminuição de pressão
recebe o nome de Ley de Boyle, que
diz que: sempre que aumenta o
volume nos alvéolos, diminui a
pressão; sempre que diminui o volume
nos alvéolos, aumenta a pressão.
Pressão Transpulmonar:
É a diferença de pressão entre
as pressões pleural e alveolar. De
acordo com o gráfico, essa diferença é
maior durante a inspiração. Além
disso, a pressão transpulmonar é
capaz de dar uma ideia da
elasticidade e retração do pulmão em
cada evento respiratório.
Força� Elástica� D�� Pulmõe�:
Além de todos os processos
vistos anteriormente, existem outras
forças elásticas nos alvéolos que
auxiliam na retração dos pulmões,
uma delas é a tensão superficial: que
é exercida pela água em contato com
o ar, o que promove o colabamento
dos alvéolos. Porém, para impedir
esse colabamento, o alvéolo possui
pneumócitos tipo II, que são células
responsáveis pela produção de
surfactante, que é um líquido rico em
fosfolipídios, que se deposita sobre a
película de água, impedindo o contato
com o ar, desse modo, impede o
colabamento dos alvéolos.
Troca� gas�sa�:
As trocas gasosas acontecem
dos bronquíolos respiratórios para
baixo; Após a chegada do ar no
alvéolo, o O2 presente precisa passar
para o sangue, e o CO2 que está no
sangue, passar para o alvéolo. Esse
processo acontece por difusão, e por
diferença de pressão, ou seja, sempre
do local de maior pressão para o de
menor pressão.
Fatores que interferem na velocidade
das trocas gasosas:
Espessamento da membrana
respiratória – parede do alvéolo +
parede do vaso + interstício entre –
quanto mais espessa, mais difícil a
troca gasosa. - área total – ao longo
da vida perdemos a função de alguns
alvéolos, o que diminui a área de
trocas gasosas. - solubilidade do gás –
o CO2 é mais solúvel do que o O2. -
diferença de pressão – quanto maior a
diferença, maior a troca. Com relação
aos valores das trocas gasosas, o
normal da pressão de O2 no alvéolo é
de 104mmHg, enquanto o sangue que
está chegando para ser oxigenado
possui uma pressão mais baixa, de
40mmHg. Como as gases vão sempre
do local de maior pressão para o de
menor pressão, o O2 sai do alvéolo e
passa pro sangue; a tendência dessas
diferenças de pressão é sempre
igualar, assim, o sangue que vai pros
tecidos será também de 104mmHg.
Porém, nos pulmões tem o sangue
que está sendo oxigenado para ir para
os tecidos, e tem o sangue que para
irrigar os pulmões; quando esses
sangues se encontram nas veias
pulmonares, eles se misturam,
obtendo uma pressão de 100mmHg.
Nos tecido, como o O2 foi utilizado, a
pressão de O2 será de 40mmHg, logo,
o sangue na circulação passa pros
tecidos por diferença de pressão. O
CO2 é produzido nos tecidos, então,
nos tecidos, a pressão de CO2 é de
45mmHg; quando ele chega nos
alvéolos, a pressão de CO2 nos
alvéolos é de 40mmHg, assim
acontece a passagem do vaso para o
alvéolo. Assim, podemos ver que as
trocas gasosas se dão sempre por
diferença de pressão. Sempre do local
de maior pressão para o de menor
pressão. O ajuste da perfusão e da
ventilação nos alvéolos estará sempre
relacionado.
● Na ventilação: se chega
bastante sangue no alvéolo,
significa que precisa ocorrer
mais troca gasosa, assim,
aumenta a ventilação. Ou seja,
sempre que aumenta a
perfusão, aumenta a ventilação.
São diretamente proporcionais.
● Na perfusão: se diminuir o fluxo
de ar no alvéolo, diminui o fluxo
de sangue. Ou seja, sempre
que diminui a ventilação,
diminui a perfusão. Diretamente
proporcionais.
Transpo�t� d� gase�:
O O2, na sua maioria, vai
passar pro sangue direto pra hemácia
e se ligar na hemoglobina. Quando
acontece essa ligação, libera um H.
Assim, o transportede O2 no sangue
se dá por ligação à hemoglobina
(oxihemoglobina).
Uma pequena parte fica dissolvida no
plasma. O CO2, no tecido, após
chegar a hemoglobina com bastante
O2, uma pequena parte do CO2 fica
dissolvido no plasma. Outra parte do
Co2 entra na hemácia e se liga na
hemoglobina (carbamino
hemoglobina), na forma de
bicarbonato, assim, o O2 que estava
preso à hemoglobina se solta e passa
pro tecido. No alvéolo acontece a
reação inversa, a hemoglobina libera
H, formando CO2 e H2O e o CO2 é
liberado na expiração. Nos tecidos
acontece o efeito Bohr, ou seja,
sempre que aumentar os níveis de
CO2 no tecido, vai aumentar a
liberação de O2 para esse tecido. O
normal da dissociação é de 25%
(coeficiente de utilização), quando o
indivíduo está em repouso. Quando o
sangue chega no alvéolo, acontece o
efeito Haldane, que é o contrário do
Bohr, o aumento de O2 no alvéolo,
promove a liberação do H e CO2 da
hemoglobina. Sempre que aumenta os
níveis de O2 no sangue que chega no
alvéolo, maior a liberação de CO2.
Regulaçã� d� respiraçã�:
Existe um centro respiratório
que se localiza no tronco encefálico;
agrupamentos de neurônios. Dos
quatro grupamentos de neurônios,
foram bem identificadas as funções de
três delas.
● Grupo Respiratório
Dorsal/Centro inspiratório:
manda sinais para os músculos
da inspiração; emite sinais
respiratórios em rampa;
● Centro Pneumotáxico: emite
sinais que inibem o grupo resp.
dorsal; relaxamento dos
músculos da inspiração;
● Grupo Respiratório Ventral:
emite sinais aos músculos
acessórios tanto da inspiração
quanto da expiração;
responsável pela ventilação
forçada;
● Centro Apnêustico: impede ou
retarda os sinais que são
enviados ao grupo resp. dorsal.
A respiração é um mecanismo que,
apesar de termos controle, está
constantemente acontecendo. A parte
involuntária desse mecanismo permite
que respiramos enquanto estamos
dormindo.
O grupo respiratório dorsal está
sempre enviando sinais em rampa,
comandos para que se inicie a
inspiração, ou seja, a contração dos
músculos intercostais externos e do
diafragma. Normalmente, esses sinais
respiratórios duram dois segundos.
Após esse tempo de inspiração, o
centro pneumotáxico emite sinais
inibindo a ação do grupo resp. dorsal,
o que vai promover o relaxamento do
diafragma e intercostais externos,
havendo a expiração. Esse processo
dura três segundos. Após esses três
segundos, os neurônios do grupo
respiratório dorsal já conseguem se
despolarizar novamente e emitir um
novo sinal. O ciclo completo da
respiração dura em média 5
segundos; 12 respirações por minuto,
obviamente, podendo haver alterações
nesse tempo, e essa alteração se dá
pelo centro pneumotáxico, quanto
mais tarde ele interromper a rampa,
mais longa será a inspiração. O grupo
resp. dorsal normalmente fica inativo,
ele vai atuar quando precisar
aumentar a ventilação emitindo sinais
aos músculos acessórios tanto da
inspiração quanto da expiração. O
centro apnêustico é o grupo de
neurônios que não se tem muita
certeza do que ele é responsável,
apenas algumas ideias, e uma delas é
atuar em conjunto com o centro
pneumotáxico regulando a ventilação,
a atividade respiratória dorsal, porém
de forma oposta, ele vai retardar o
desligamento da rampa, provocando
uma apneia (respiração profunda).
Sabemos que os pulmões possuem
um limite de capacidade de ar, em
casos de o centro pneumotáxico não
atuar, interrompendo a rampa, entra
em atuação receptores de estiramento
presentes no tecido pulmonar, nos
alvéolos. Esses receptores de
estiramento, quando ativados, emitem
sinais que irão interromper a rampa
respiratória. Além da regulação
nervosa, o sistema respiratório possui
uma regulação química, que se dá
pela presença de quimiorreceptores
presentes no tecido respiratório. São
receptores periféricos que detectam
diferenças de concentração de íons H,
CO2 e O2 no sangue arterial. Eles são
ativados sempre que houver
diminuição de O2 e aumento de CO2
e de H. Quando identificadas essas
alterações de concentração de íons, é
enviado um sinal ao centro respiratório
com a finalidade de aumentar a
ventilação.
Por: Myllene Espilma